Dinaciclib抑制CDK9是上皮样血管内皮瘤的治疗弱点

CDK9 Inhibition by Dinaciclib Is a Therapeutic Vulnerability in Epithelioid Hemangioendothelioma

作者信息Ajaybabu V Pobbati, Ashley Burtscher, Nandini Rajaram Siva, Andrea Hallett, Todd Romigh, Kepeng Che, Bin Zhao, Jesse A Coker, Nancy Wang, Shaun R Stauffer, Brian P Rubin
PMID39052240
发布时间2024-09-13
DOI10.1158/1078-0432.CCR-24-1097

实验完整度

体外细胞实验(细胞活力、凋亡、蛋白免疫印迹)、分子实验(qPCR、ChIP、RNA-seq)及体内小鼠异种移植模型等多层级验证。

主要模型

EHE17细胞系(小鼠EHE GEMM来源) EHE6细胞系(小鼠EHE GEMM来源) EHE26细胞系(小鼠EHE GEMM来源) NSG小鼠皮下异种移植模型

重点核对

EHE17细胞系 化合物浓度(dinaciclib 300 nM, CGP60474 500 nM, AZD4573 300 nM, MG132 10 μM) 小鼠给药剂量(40 mg/kg,腹腔注射,每周两次,持续4周) 处理时间(16小时)

摘要

目的:目前对于由TAZ-CAMTA1(TC)融合基因驱动的侵袭性上皮样血管内皮瘤(EHE)患者,缺乏有效的治疗选择。在此,我们旨在利用药理学工具理解TC的调控,并识别可能用于EHE治疗的弱点。设计:TC是一种转录共调节因子;我们假设能够降低TC核内水平的化合物,无论是通过将TC转位至胞质,还是通过降解,都能使TC的致癌性降低。在EHE肿瘤细胞系中通过免疫荧光监测TC定位。使用两个靶点选择性文库来鉴定能降低TC核内定位的小分子。还评估了初筛命中化合物影响细胞活力、凋亡和肿瘤发生的能力。结果:基础状态下TC在核内保持“不动”;给予细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂(CDKi),如CGP60474和dinaciclib,可使TC变得“可移动”。“可移动”的TC在核与胞质之间穿梭;然而,它最终通过蛋白酶体被降解。这显著抑制了TC调控的转录本水平和细胞活力,促进了凋亡,并减少了EHE同种移植模型中的转移灶面积。我们特别确定了CDK9(一种转录CDK)的抑制会破坏TC的稳定性。结论:CDK抑制剂dinaciclib在EHE模型的体内和体外均表现出抗肿瘤特性。Dinaciclib已在临床试验中经过严格测试,并显示出可接受的毒性特征。因此,重新利用dinaciclib治疗EHE存在潜在的治疗窗口。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
如何调控TAZ-CAMTA1(TC)融合蛋白,并寻找可潜在用于EHE治疗的药物弱点。
核心机制
CDK9抑制导致TC从细胞核转位至细胞质,进而通过蛋白酶体降解,从而降低TC调控的转录和细胞活力。
主要证据
通过表型筛选鉴定出CDK抑制剂CGP60474和dinaciclib,它们诱导TC核转位和降解;在EHE17细胞中验证了细胞活力下降和凋亡增加;在小鼠模型中dinaciclib显著减少了肺转移灶面积。
研究意义
Dinaciclib已通过临床试验,具有可接受的毒性特征,因此可能被重新利用作为EHE的治疗选择。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

筛选降低TC核内水平的小分子

鉴定能够降低TC核内定位或诱导其降解的化合物。

使用两种化学文库(Pinpoint化学探针库和FDA批准药物库)共3,878种化合物,在EHE17细胞中进行免疫荧光表型筛选,检测TC的细胞质/细胞核比率。

2

验证CDKi对TC的降解作用

确认CDK抑制剂处理是否导致TC蛋白水平降低和蛋白酶体降解。

用CGP60474和dinaciclib处理EHE17、EHE6、EHE26细胞,通过免疫印迹检测TC蛋白水平;并用蛋白酶体抑制剂MG132处理以验证降解机制。

3

评估CDKi对TC靶基因转录的影响

确定CDKi处理是否下调TC依赖的转录程序。

通过qPCR检测TC靶基因(Amotl2、Arhgap29、Ajuba)的表达;使用RNA-seq分析dinaciclib处理后全局基因表达变化,并通过基因集富集分析(GSEA)比较TEAD抑制剂MGH-CP1处理的基因表达。

4

检测CDKi对细胞活力和凋亡的影响

评估CDKi处理对EHE细胞存活和凋亡的影响。

使用CCK-8代谢检测法测定细胞活力,使用Caspase-Glo检测法测定caspase 3/7活性。

5

验证dinaciclib在小鼠模型中的抗肿瘤效果

评估dinaciclib在EHE同种移植模型中的体内抗肿瘤活性。

将EHE17细胞皮下注射到NSG小鼠,肿瘤形成后随机分组,腹腔注射dinaciclib或载体,每周两次,持续4周,评估肺转移灶面积和体重变化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
c-endo培养基----
DMEM/F12培养基----
胎牛血清Gibco10437028
内皮细胞生长补充剂Corning356006
肝素Millipore/SigmaH3149
青霉素/链霉素----
支原体检测试剂盒R&D SystemsCUL001B
PhenoPlate微孔板Perkin Elmer6055300
甲醛----
封闭缓冲液CST12411
TAZ抗体CST83669
CAMTA1抗体InvitrogenPA5-78440
YAP抗体CST14074
Alexa Fluor 488二抗CST4412
Hoechst 33342InvitrogenH3570
索拉非尼MedChemExpressHY-10201
辛伐他汀MedChemExpressHY-17502
细胞松弛素DMedChemExpressHY-N6682
毛喉素MedChemExpressHY-15371
DinaciclibMedChemExpressHY-10492
CGP60474MedChemExpressHY-11009
dBET6MedChemExpressHY-112588
雷公藤甲素MedChemExpressHY-32735
雷公藤内酯酮MedChemExpressHY-32736
帕博西尼MedChemExpressHY-50767
RO-3306MedChemExpressHY-12529
CVT-313MedChemExpressHY-15339
RoscovitineMedChemExpressHY-30237
AZD4573MedChemExpressHY-112088
MG-132CST2194
Leptomycin BCST9676S
INI-43SigmaSML1911
MGH-CP1SelleckchemS9735
Pinpoint化学探针库----
FDA批准药物库ApexBioL1021
PhenoPlate微孔板Perkin Elmer6057302
Multidrop分液器Thermo Scientific5840330
Cytation 5Agilent BioTek--
RIPA裂解缓冲液Thermo Scientific89901
Histone H3抗体CST3638
GAPDH抗体Thermo Fisher39-8600
β-actin抗体SigmaA5441
HRP标记的山羊抗兔IgGSanta Cruzsc-2004
HRP标记的山羊抗小鼠IgGThermo FisherG21040
ECL发光试剂Thermo Scientific34577
ChemiDoc成像系统Bio-Rad12003153
Quick-RNA Miniprep试剂盒Zymo ResearchR1054
High-Capacity cDNA反转录试剂盒Applied Biosystems4368814
SYBR GreenBio-Rad1725271
SimpleChIP Plus酶法染色质IP试剂盒CST9005
通用探针库Roche04707494001
RNA测序服务Novogene--
CCK-8DojindoCK04
Caspase-Glo检测试剂盒PromegaG8090
NSG小鼠The Jackson Laboratory005557
羟丙基-β-环糊精----
GraphPad Prism----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
EHE细胞系(EHE17、EHE6、EHE26)的培养条件:c-endo培养基,含20% FBS、40 ng/ml内皮细胞生长补充剂、15 U/ml肝素、50 μg/ml青霉素/链霉素,5% CO2,37°C。
阅读提示:见Materials and Methods中的Cell Lines
化合物处理
化合物浓度和处理时间:dinaciclib(300 nM)、CGP60474(500 nM)、AZD4573(300 nM)处理16小时;MG132(10 μM)处理;均需验证。
阅读提示:见Materials and Methods中的Compounds及结果部分
表型筛选
EHE17细胞铺板密度(约5000细胞/孔)、化合物浓度(10 μM)、处理时间(16小时)、免疫荧光TAM抗体浓度(1:200)、二抗浓度(1:500)。
阅读提示:见Materials and Methods中的Phenotypic Screen
细胞活力检测
细胞铺板数(2000细胞/24孔板)、处理时间(7天)、检测波长(450 nm)。
阅读提示:见Materials and Methods中的Cell Viability Assays
凋亡检测
细胞处理时间(24小时)、caspase 3/7活性检测。
阅读提示:见Materials and Methods中的Apoptosis Assay
动物实验
小鼠品系(NSG,7周龄)、细胞注射数(5×10^6 EHE17细胞)、肿瘤起始体积(约150 mm^3)、给药剂量(40 mg/kg)、给药频率(每周两次)、疗程(4周)、溶剂(20% HPBCD)。
阅读提示:见Materials and Methods中的Mouse Allografts